能源与环境论文：能源与环境系统工程专业建设的探索与实践

上海工程技术大学教育研究 � 1/ 2008 能源与环境系统工程专业建设的 探索与实践 蔡颖玲 � 匡江红 � 张志英 � 陈 � 帅 � 夏 � 鹏 (上海工程技术大学机械学院 � 上海 201620) � � 摘 � 要 � 近年来,我们对上海市� 能源与环境系统工程 专业人才需求进行了广泛而深入的 调研,根据国内相关院校的办学经验和专业设置情况以及我校的学科和专业建设情况, 力求打 破专业壁垒,体现多学科的交叉和渗透, 以培养高素质、宽口径、综合型的工程技术人才。在这 一指导思想下,我们对能源与环境系统工程专业的建设进行了积极的探索与实践。 � � 关键词 � 能源与环境; 教学体系; 师资队伍; 创新能力 � � 能源工业是我国国民经济的重要基础和 支柱产业, 在国家经济建设与社会发展中一 直起着极其重要的作用。改革开放 30年来, 我国经济发展取得了举世瞩目的伟大成就, 但资源消费量急剧增加, 环境压力越来越大。 未来能源发展中, 如何充分利用天然气、水 电、核电等清洁能源,加快新能源与可再生能 源开发,推广应用洁净煤技术,逐步降低用于 终端消费煤炭的比重, 实现能源、经济、环境 的可持续发展是我国中长期能源发展面临的 重要选择。这样就需要大批复合型高级工程 技术人才, 他们掌握热能和可再生能源实现 有效转换和利用的途径及方法,掌握能量转 换中如何减少对环境污染的方法,掌握节能 新技术,掌握现代控制技术和信息技术。我 校能源环境系统工程专业就是顺应世界能源 学科发展的趋势与潮流, 由传统的热能与动 力工程专业改造而来的。近年来,我们以社 会需求为导向, 进行了一系列的探索与实践, 以求办出我校的特色, 满足社会经济发展对 人才的需要。 � � 一、以重点学科的建设带动和促进专业 建设 1. 以重点学科建设带动和促进专业建 设和师资队伍建设 我校�能源科学与工程 学科于 2005年 获得上海市重点学科专项资助。在学科建设 方面,始终坚持�凝练方向、汇聚队伍、构建基 地 的原则,通过学科团队的不懈努力,能源 科学与工程重点学科建设取得很大成绩, 为 能源与环境系统工程专业的建设提供有力的 支撑。逐步形成了�打通教学平台和学科平 台的界限,使教学与科研相结合 的局面。近 年来,在天然气应用工程技术研究方向、多相 流动及传热特性研究和应用方向、新能源和 清洁能源利用与节能技术研究方向开展了卓 有成效的工作,完成了天然气加热过程中的 传热、流动特性模拟实验室、天然气引射调峰 技术试验室、多相流体流动传热特性及热态 冲蚀实验室的建设工作, 完成的科研项目共 十几项,发表论文二十余篇,通过这些工作的 开展,凝练了学科的研究方向,锻炼和汇聚了 !39! 专业队伍。我们采取内部培养和从外引进高 学历高职称教师并重的措施来建立高水平的 师资队伍,形成了实力较强的学科梯队,已拥 有一支以教授为带头人、副教授为骨干力量、 年龄与职称结构比较合理的、既有坚实的理 论基础又有丰富实践经验的教师队伍。2003 年引进建筑环境与设备工程专业硕士 1名; 2004 年引进暖通空调系统与设备优化设计 与节能方向副教授、硕士 1名; 2005 年引进 制冷与低温工程专业硕士 1 名; 2007 年引进 燃烧污染物控制方向教授、博士 1名,引进可 再生能源与节能技术方向博士 1名,在职攻 读博士 1 名。师资队伍中的硕博比例达到 85. 7%,高级职称比例达到57. 1%。 2. 学科基地建设 各实验室均根据科研任务的需要陆续建 立,经过二十余年的艰苦创业, 不断更新改 造,已逐步发展建设为具有一定水平和能力 的实验室。根据学校发展规划和上海市重点 培育学科建设的要求, 2005 年整体搬迁松江 大学城并重新组建为能源科学与工程科研实 验室,他们分别是天然气加热过程中的传热、 流动特性模拟实验室、天然气引射调峰技术 实验室、气固分离与除尘技术实验室、热风干 燥技术实验室、节能技术研发综合实验室、地 源热泵空调系统实验室。 � � 二、专业定位 1. 专业服务面向定位 随着人民生活水平的不断提高和我国国 民经济的快速发展,空调行业正处在前所未有 的快速发展阶段。目前,此专业方向的学生受 到全国各地用人单位的欢迎。因此,我们把人 工环境及自动化作为一个专业方向,以培养出 人工环境领域的高级工程技术人才。毕业生 可以从事人工环境设备系统及建筑公共设施 系统的设计、安装调试、运行管理、制造、营销 等方面工作的高级应用型人才。 另一个专业方向为能源工程及自动化, 为适应当前节能与环保的新形势,在传统教 学的基础上,重点突出洁净能源技术、新能源 开发利用及高效节能技术等学科前沿知识, 努力培养适应现代社会需求的新型人才, 通 过创新的课程体系,增加强化传热技术、蓄热 技术、太阳能、风能等新能源的开发与利用和 各种节能技术的教学力度。立足社会需要, 面向地方经济建设和社会发展, 培养从事清 洁能源利用技术、开发低能耗装备、掌握节约 用能技术等方面的高级应用型人才。 2. 人才培养目标定位 在制定能源与环境系统工程专业培养计 划时,必须对人才培养规格予以正确定位:根 据我校的办学优势、教学水平和学科发展进 行定位。培养目标定位应以培养应用型技术 人才为主,在强调基础学习与训练的同时,也 强调加强工程实践性, 密切联系社会需求。 能源与环境系统工程专业的培养目标是培养 基础理论扎实、专业知识面宽、实践能力强、 综合素质高、富有创新能力,能从事能源高效 利用、清洁能源开发、能源环境控制与保护、 建筑人工环境领域的研究、设计、安装和运行 管理等,集能源、环境与自动控制三大学科交 叉的复合型高级工程技术人才。 � � 三、构建能源与环境系统工程专业创新 教学体系 在对上海市�能源与环境系统工程 专业 人才需求进行了市场调查以后, 结合国内相 关院校的办学经验和专业设置情况以及我校 的学科和专业建设情况, 力求打破专业壁垒, 体现多学科的交叉和渗透,以培养高素质、宽 口径、综合型的工程技术人才。在这一指导 思想下,我们对能源与环境系统工程专业的 教学体系进行了积极的探索与实践。教学体 系在总体上划分为四大模块: 基础教育、素质 教育、工程教育和实践训练。每一模块都有 与总体培养目标相适应的教学或训练要求, 它们在执行过程中相互支持和渗透,形成一 !40! 个有机的整体。 1. 基础教育模块 包括数学、物理等自然科学基础课程。 要求学生能理解并掌握自然科学的基本概念 和方法,使它们成为专业人才所必须具备的 基础知识和能力的一个重要组成部分。在教 学中强调基本原理, 突出学习思考方法的指 导,使学生由掌握知识逐渐过渡到具有独立 获取知识的能力。 2. 素质教育模块 包括语言、计算机、人文社会科学以及军 事、体育等方面的课程。向学生传授文、史、 哲、政、法、经、管等学科领域的一些基础概念 和知识,帮助学生从各方面认识社会现象,树 立正确的世界观、人生观和价值观,培养学生 爱国主义精神和社会责任感。培养学生具有 良好的思想道德修养和文化心理素质、灵活 敏捷的思维能力、人际交流与中外语言文字 表达能力以及较强的计算机应用能力。重视 计算机应用能力的培养, 在教学计划中设置 了�计算机应用基础 、�程序设计基础 、�微 机原理及接口技术 等课程。同时,加强了计 算机在一些理论课程和实践环节的应用。 3. 工程教育模块 实施工程科学与技术教育,为学生打下 必需的专业基础。开设专业课程的两类: 学科基础课程包括学科基础必修课和学 科基础选修课, 提供工程理论类课程,包括制 图、工程力学、机械原理、机械设计、互换性与 技术测量、电工技术、电子技术、流体力学、工 程热力学、传热学、微机原理及接口技术、热 工测试技术、热工自动控制系统、计算机控制 技术。这些课程主要帮助学生建立工程概 念,掌握必需的技术基础理论,引导学生运用 所学的知识和掌握的工具, 在分析解决工程 问题中注重培养创新意识、想象力和创造性 思维。 专业特色课程包括专业特色课和专业特 色选修课。为了鼓励学生个性发展, 使其拓 宽知识结构,教学计划中,将专业方向设置成 两大专业方向,供学生根据自己的兴趣特长 和就业意向来选择。它们包括人工环境及自 动化方向的热泵技术、制冷原理及设备、空气 调节、供热工程、通风工程、暖通空调、热源设 备、现代锅炉技术等课程和能源工程及自动 化方向的燃气工程概论、能源工程概论、环境 保护、能源环境学、建筑环境学、清洁燃烧技 术、燃气应用技术、大气污染控制技术、环境 噪声控制技术等课程, 这些课程体现了多学 科交叉的特点。 4. 实践训练模块 加强实践性环节教学, 以提高学生的实 践能力和创新精神,实现人才培养目标。实 践性环节应成为整个专业培养计划的有机组 成部分,着重培养学生的实验技能、工艺操作 能力、工程设计能力、科学研究能力和社会实 践能力。实践训练模块与基础教育、素质教 育、工程教育密切结合,贯穿于学生在校学习 的全过程, 其中包括军事训练、实验、上机操 作、实习、课程设计、毕业设计(论文)、合作教 育以及课外科技创新活动等实践环节。 在教学计划的执行过程中,我们充分利 用校内实验、实习基地,通过开放式教学, 让 学生有足够的时间学到更多的实践知识; 充 分利用校外实习基地, 对典型工业产品的结 构、设计、制造、研究过程有一个基本、完整的 观念和认识; 继续严把毕业设计(论文)质量 关,让学生在教师的指导下完成设计任务,使 他们得到工程训练,使设计出的图纸,符合最 新标准规范,能够解决工程的实际问题。 能源与环境系统工程专业是宽口径的大 专业,如果完全按照大专业组织教学,培养出 来的学生属于通才, 就业后要经过专业培训 才能适应工作。鉴于此, 我们提出了�通专结 合,协调发展 的� 2. 5+ 1. 5 培养模式。前两 年半,所有学生学习学科和专业的公共基础 课程和专业基础课程,以加强专业基础。后 1年半, 学生根据人才市场的需求以及本人 的兴趣爱好,选定专业方向,较深入地学习和 掌握该专业方向的技术基础理论、设计计算 !41! 方法和运行操作技能, 还可通过相应的毕业 设计, 以适应就业市场。为了扩大学生的专 业知识面,寻求更大的就业空间,各专业方向 设置了多种类和多层次的任选课,以满足各 类人才培养的要求。 � � 四、加强校内外实践教学基地建设 2005年以来,随着学校进驻松江大学城、 本科教学评估、重点学科建设等工作的推进, 我们加大了新专业实验教学的建设力度,实验 教学内容由�三个层次 构成,即基础性实验、 综合性实验和创新性实验。以强化学生的实 际操作能力、知识运用能力、工程实践能力, 培 养学生理论联系实际的能力、独立分析与解决 问题的能力,进而培养学生的创新意识与创新 精神。现已完成建设的实验室有:热工及热工 仪表实验室、流体力学实验室、锅炉设备实验 室、制冷空调实验室、燃料与燃烧实验室和制 冷空调技能培训中心。地源热泵空调系统综 合实验室、热交换器实验室和气固两相叶片冲 蚀热态实验正在建设之中。 我们采取分散实习与集中实习相结合、 校内基地和校外基地相结合的专业实习新模 式。加大力度建设校内实习基地,制造技术 基础实习、电工电子实习、专业运转实习在校 内的实习基地进行;同时,积极稳固校外实习 基地,包括设备制造、施工安装、运行管理、工 程设计等单位,目前我们学院已和上海工业 锅炉研究所 、上海日立家用电器有限公司、 上海光大会展中心等单位签约建立合作关 系,使其成为本专业的实践教学基地。通过 这些基地的建设,为完成实习教学任务提供 了保障。 � � 五、结 � 语 建设资源节约型和环境友好型社会, 实 现经济增长方式的根本性转变对能源类专业 人才的培养提出了新要求。我校能源与环境 系统工程专业顺应社会发展的需要,通过改 进培养方案、创新教学体系、加强师资队伍建 设及学生实践能力培养, 对培养满足社会需 要的专业人才具有重大意义。 (上接第 19页) [ 5 ] � 夏洁武.对双语教学热的冷思考.井冈山师范学院学 报(哲学社会科学版) , 2004( 8) . 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